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Descripción de la sustancia 2. Usos de la sustancia 3. Estructura molecular 4. Enlaces químicos 5. Seguridad industrial 6. Principales formas de comercializacion 7. Comportamiento con el agua 8. Efectos ambientales 9. Historia del compuesto 10. Analisis de mercado
Tipo: Resúmenes
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ACTIVIDAD DE CONSTRUCCIÓN APLICADA (ACA 1 y 2) FUNDAMENTOS DE QUÍMICA INSTRUCTOR: OSCAR EDUARDO ROJAS QUIMBAYA CORPORACIÓN UNIFICADA NACIONAL DE EDUCACIÓN SUPERIOR PROFESIONAL EN INGENIERÍA INDUSTRIAL MODALIDAD VIRTUAL FICHA 51197 BOGOTÁ D.C
El metanol es un líquido volátil altamente inflamable e incoloro, el cual en su estado puro tiene un ligero olor alcohólico. Este líquido es altamente venenoso el cual puede ser bastante nocivo para la salud. Este líquido puede ser mezclado con ésteres, cetonas y muchos otros solventes, además este líquido incoloro puede formar muchas mezclas azeotrópicas. Existen métodos analíticos como la cromatografía de gases, con la cual se puede realizar una detección por ionización de llama, para la determinación del líquido en diversos medios como; aire, agua, sedimentos y suelo).
2. USOS DE LA SUSTANCIA. El metanol es utilizado en diferentes industrias, pero el uso más común que le dan a esta sustancia es en la fabricación de anticongelantes, combustibles y/o disolventes. También es utilizado para la fabricación de resinas, adhesivos, tintes y biocombustibles. Si está sustancia es mezclada con el etanol se puede crear uno de los compuestos químicos con mayor toxicidad para el consumo humano. Otro uso que se le da a esta sustancia es en la fabricación de bebidas, principalmente para la creación de vinos, ya que proviene de la desmitificación enzimática de las pectinas presentes en las uvas. Esta sustancia también es empleada como combustible, ya que se puede mezclar con la gasolina, esta mezcla logra alcanzar temperaturas muy altas, por lo cual tiene que ser manipulada con suma precaución. 3. ESTRUCTURA MOLECULAR La molécula del metano consta de un átomo de carbono con cuatro átomos de hidrógeno unidos a él. Su configuración de espacio molecular es un tetraedro regular con la misma
longitud de enlace y un ángulo de enlace de 109°28’. Esta disposición tetraédrica es lo que permite a los orbitales estar separados al máximo. Para que cada uno de estos orbitales solape al orbital esférico de un átomo de hidrógeno con efectividad máxima formando así un enlace más fuerte, cada núcleo de hidrógeno debe ubicarse en un vértice de este tetraedro. (fuentes: sirloonggas.com, organica1.org) CH
4. ENLACES QUÍMICOS DEL METANOL: El metanol presenta cuatro enlaces covalentes esto quiere decir que la unión química entre dos átomos donde se comparten electrones ,hace que los átomos se comportan como una unidad que llamamos moléculas de los átomos,Siendo así el único alcohol que tiene tres hidrógenos en la base de su hidroxilo(alcohol unitario o carbinol) es el alcohol con el numero de oxidacion de su carbono más bajo (Nox=-2).
5.1.1 Reciclado El metanol es un material que se puede reciclar. Como disolvente, puede separarse fácilmente de los contaminantes mediante la destilación. 5.1.2 Reutilización Debido a que el metanol es un bloque fundamental básico en un gran número de productos químicos más complejos, como el plástico, es posible recuperarlo de estos materiales mediante procesos químicos destructivos que descomponen moléculas. 5.1.3 Manipulación de desechos El metanol es un disolvente comúnmente usado en muchas reacciones orgánicas, y el metanol agotado resultante se considera como un desecho peligroso en Estados Unidos. La destilación del disolvente agotado, con el fin de recuperar metanol para reciclarlo, es un proceso normal. Sin embargo, es posible que sea muy difícil, peligroso o costoso eliminar algunos contaminantes. En algunos casos, los desechos de metanol agotado podrían usarse como combustible secundario para recuperar energía. En el futuro se usarán nuevos procesos con nuevos catalizadores para recobrar materiales orgánicos de los desechos. Al igual que en la aplicación de desnitrificación en las plantas de tratamiento de aguas residuales, que se describe en una sección subsiguiente, el metanol se usará para reducir desechos de los procesos actuales y reutilizar desechos de otras corrientes de desechos. (TRABAJO, s.f.) 5.2 MANIPULACIÓN INDUSTRIAL R11: Fácilmente inflamable
R23/24/25: Tóxico por inhalación, por ingestión y en contacto con la piel R39/23/24/25: Tóxico: peligro de efectos irreversibles muy graves por inhalación, contacto con la piel e ingestión El Metanol tiene una gran variedad de aplicaciones industriales. Su uso más frecuente es como materia prima para la producción de metil, que es un aditivo para gasolina. También se usa en la producción de formaldehído, ácido acético, clorometanos, metacrilato de metilo, metilaminas, dimetil tereftalato y como solvente o anticongelante en pinturas en aerosol, pinturas de pared, limpiadores para carburadores, y compuestos para limpiar parabrisas de automóviles. Más conocido para utilizar libremente como gasolina en vehículos con DIESEL. (www.methanol.org, 2013) Los efectos del Metanol en la salud humana y el ambiente dependen de la cantidad de Metanol que esté presente y de la frecuencia y el tiempo de exposición. Los efectos también dependen de la salud de la persona o de las condiciones del ambiente cuando ocurre la exposición. Debe realizarse un debido cuidado respiratorio y manipulación con guantes de caucho industrial, llevando a cabo los sistemas de seguridad, en su manipulación como por ejemplo: ● Tapabocas de poliéster con oxigenación interna ● Gorro desechable por efectos del tacto al cabello ● traje industrial de nitrilo, no de algodón ● Guantes Multiflex Poliester Nitrilo
La estructura química del metanol es muy similar a la del agua, con la diferencia de que el ángulo del enlace C-O-H en el metanol (108.9°) es un poco mayor que en el agua (104.5°), porque el grupo metilo es mucho mayor que un átomo de hidrógeno. El metanol y el agua tienen propiedades semejantes debido a que ambos tienen grupos hidroxilo que pueden formar puente de hidrógeno. El metanol forma puente de hidrógeno con el agua y por lo tanto es miscible (soluble en todas las proporciones) en este solvente. Igualmente, el metanol es muy buen solvente de sustancias polares, pudiéndose disolver sustancias iónicas como el cloruro de sodio en cantidades apreciables. ¿Qué es la inyección de agua/metanol? Se trata de un procedimiento mediante el cual se añade una mezcla de agua (destilada principalmente) y metanol (el tipo de alcohol más simple que existe) en el motor con el objetivo de aumentar sus prestaciones. Esta mezcla de agua y metanol se produce camino de la cámara de combustión, durante la mezcla de gasolina y aire. Al evaporarse el agua con el calor se produce más oxígeno, lo que permite aumentar la potencia. Asimismo, el metanol (o alcohol metílico) contribuye a aumentar el octanaje del combustible y actúa como intercooler químico disminuyendo la temperatura en el sistema de admisión.
El gas natural, compuesto principalmente de metano, es el combustible fósil más limpio. Cuando el metano se produce a partir de fuentes no fósiles, como los residuos de alimentos y los residuos verdes, puede extraer literalmente el carbono del aire. El metano ofrece un gran beneficio al medio ambiente, ya que produce más energía calorífica y lumínica por masa que cualquier otro hidrocarburo o combustible fósil, como el carbón o la gasolina refinada a partir del petróleo, y produce mucho menos dióxido de carbono y otros contaminantes que contribuyen a la formación del smog y del aire insalubre. Esto quiere decir que cuanto más gas natural se use, en lugar de carbón, para generar electricidad o en lugar de gasolina para los automóviles, camiones o autobuses, menores serán las emisiones de gas de efecto invernadero o los contaminantes relacionados con el smog. El Metanol es una sustancia de volatilización rápida en el aire aún a temperatura ambiente; también se evapora con rapidez a partir de mezclas acuosas o terreno contaminada o humedecida con esta sustancia. Por esta razón, la mayoría de fugas de Metanol van dirigidas hacia la atmósfera. Una vez en el aire, se descompone o se transforma en otras sustancias por acción de radiaciones solares y por reacción con químicos constitutivos del aire presentes de forma natural o artificial. Los microorganismos que viven en el agua y la tierra también pueden degradar el Metanol. (Montoya R, s.f.) El Metanol se degrada fácilmente en el medio ambiente mediante procesos de foto oxidación y biodegradación. La vida media para el Metanol en la atmósfera se ha reportado entre 7 y 18 días para la reacción atmosférica con radicales hidroxilo. Las emisiones ocurridas durante usos industriales son tan bajas que su repercusión se puede ignorar. Esta situación puede variar si se considera el uso del Metanol como un sustituto a gran escala de los combustibles actuales. (Quimica.es, 2022) El metanol, en caso de un derrame considerando un volumen relativamente grande puede afectar de la siguiente manera al ambiente: Aire: El Metanol reacciona en la atmósfera con especies oxidantes. Se ha reportado que la vida media del Metanol por causa de estas reacciones es de aproximadamente 8.4 días. La
El metanol se obtuvo por primera vez en 1961 por sir Robert boyle a través de la rectificación de vinagre crudo de madera sobre la leche de cal. llamó al nuevo compuesto” adiaphorus lignorun spiritus”. justus von liebig (1803-1873) y jba dumas (1800-1884) de forma independiente determinaron la composición del metanol. el término metilo se introdujo en la química en 1835 en la base de su trabajo De 1830-1923 el “alcohol de madera “era obtenido por la destilación seca de la madera, siendo la única importante fuente de metanol. Ya en 1913 a mittasch y compañeros de trabajo BASF produjeron con éxito los compuestos orgánicos que contienen oxígeno incluyendo el metanol a partir del monóxido de carbono e hidrógeno en presencia del óxido de hierro catalizador durante el trabajo de desarrollo en la síntesis del amoniaco. El paso decisivo a gran escala industrial en la producción de metanol fue hecho por M piar y compañeros de trabajo a principios de 1920 con el desarrollo de un catalizador. Con gran resistencia al azufre y estaba hecho de óxido de zinc y óxido de cromo, a finales de 1923, el proceso se había convertido desde el desarrollo a la fase de producción por etapas, en la fábrica de BASF. Los procesos basados en el trabajo anterior se realizaron a alta presión (25-35 MPa) y 320 y 450°c toneladas al dia.la producción industrial de metanol durante más de 40 años se manejó en estas condiciones. (publisher, Ed dekken Estados Unidos 1985 pág.) En la década de 1960, el proceso de alta presión se volvió obsoleto, ICI desarrollo una ruta para la síntesis de metanol en la q el gas de síntesis de libre de azufre que contienen una alta proporción de dióxido de carbono se hizo con catalizadores de alta selectividad de óxido de cobre. Este y otros procesos relacionados de baja presiones caracteriza por bastantes condiciones suaves de reacción (5-10 MPa,200-300°c)
Lurgi desarrollo en Alemania a principios de 1970, un catalizador similar y demostró q su proceso es rentable si trabaja en un reactor con fondo tubular calentado con vapor. el proceso de baja presión revoluciono la industria permitiendo más eficiencia energética y plantas rentables como estas se construyeron con capacidades de más de 2200 toneladas al día con la utilización de compresores centrífugos.
11. ANALISIS DE MERCADO Este producto quimico que es una variable del alcohol es utilizado para la fabricacion principalmente de bebidas alcoholicas y en su gran mayoria para la fabricacion de productos como anticongelantes, barnices, betunes, disolventes, formol, tintas, recinas y/o adhesivos, lo cual implica que es un producto quimico con una amplia comercializacion, no obstante implica que este producto se economico por lo contrario por su alta complejidad de fabricacion es uno de los productos derivados del alcohol mas costosos ya que tambien puede servir como combustible, en Colombia se puede encontrar comercializado por un valor de aproximadamente setenta mil pesos colombianos ($70.000) este precio corresponde a un litro de metanol. El costo de este producto es tenido en cuenta y tomado de la empresa intrumentalia cuya comercializacion esta enfocada en las industrias de medicina, odontologia y laboratorios, no obstante las demas industrias pueden adquirir de sus servicios como comercializador del metanol ya que es una la de las empresas con valor comercial del metanol mas accequible que se maneja en el mercado colombiano.
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